傳統經驗認為,穿心蓮質量以葉多、色綠者為佳,然而色澤的經驗鑒別依賴于人為主觀感受,判別結果容易受到主觀意識影響,缺乏客觀量化指標。而電子眼(視覺分析儀)可以完全模擬人眼對樣品的感知,分析樣品的整體顏色,提供穩定的圖像攫取環境,保證圖像在相同條件下進行分析,使樣品具有可比性且簡單、快速、無需前處理過程。
實驗采用HPLC對穿心蓮中4個主要有效成分進行定量分析,應用電子眼對穿心蓮粉末進行顏色采集,根據樣品的顏色數據進行主成分分析;在此基礎上,引入色度空間系統參數L*(明度值),a*(紅綠分量值)和b*(黃藍分量值),特征性量化描述樣品顏色,并與穿心蓮有效成分含量進行相關性分析,考察顏色與內在質量的相關性。 高效液相色譜儀,VA400型IRIS視覺分析儀;
穿心蓮內酯、脫水穿心蓮內酯、新穿心蓮內酯和14-去氧穿心蓮內酯對照品;
收集了安徽、廣東、廣西、福建等地共50批穿心蓮藥材,樣品信息見表1。
表1 不同產地穿心蓮樣品的信息

二、方法與結果
樣品測定
取穿心蓮藥材共50批,使用高效液相色譜儀測定,計算穿心蓮中各指標成分的含量,見表3。結果發現收集部位為莖的4個成分總和的質量分數處于0.09%~0.81%;收集部位為地上部分的4個成分總和的質量分數處于0.74%~3.48%;收集部位為葉的4個成分總和的質量分數處于1.66%~3.69%。
表3 穿心蓮中4個二萜內酯類成分的含量測定和顏色值




穿心蓮藥材的顏色測定
?? 電子眼檢測條件及樣品前處理
開機穩定15min,待儀器指示綠燈后開始測試。校正鏡頭曝光度和焦距,并將24色色彩校正板置于儀器中進行校正,使用5mm光圈,光源D65,同時打開頂部及底部背光燈,消除背景,單一快照拍照模式。取表1中50批樣品的粉末(過四號篩)適量于載玻片,壓平,置于儀器測量白板上,每個樣品重復測定3次,取平均值。分別記錄每個樣品全部色號及該色號的比例。
?? PCA
將所得數據用AlphaSoft軟件進行PCA,見圖2。結果發現主成分1(PC1)與主成分2(PC2)的累計R2=59.2%,說明模型的PC1與PC2體現了樣品絕大部分的變量信息,所收集的50批穿心蓮樣品較為清楚地分為2部分,穿心蓮的莖大多數在縱軸的左邊,除了樣品莖S7,S29,S41,S49,S50分布在縱軸右側,但是這幾個樣品離縱軸左側最近。而縱軸右側主要為葉和地上部分,其中樣品葉S9~S13均分布在縱軸右側上方。

圖2 穿心蓮樣品顏色的PCA
?? 相關性分析
將穿心蓮中穿心蓮內酯,脫水穿心蓮內酯,14-去氧穿心蓮內酯,新穿心蓮內酯,穿心蓮內酯+脫水穿心蓮內酯及4個成分的總和分別與色度空間參數L*,a*,b*相關聯,見表4。結果發現穿心蓮中穿心蓮內酯,脫水穿心蓮內酯,14-去氧穿心蓮內酯,新穿心蓮內酯,穿心蓮內酯+脫水穿心蓮內酯及4個成分的總和與L*呈極顯著負相關(P<0.01);穿心蓮粉末的a*,b*與4個二萜內酯類成分含量的相關性不具有統計意義。
表4 穿心蓮粉末色度值與4個二萜內酯類成分含量的相關性分析

三、討論
現代藥理研究顯示穿心蓮內酯為穿心蓮主要藥效物質基礎,選擇的4個內酯類成分(穿心蓮內酯、脫水穿心蓮內酯和14-去氧穿心蓮內酯、新穿心蓮內酯)在穿心蓮中含量較高,占總內酯的75%以上,是穿心蓮的主要有效成分,在一定程度上反映了穿心蓮的內在質量,所以選擇這4個成分作為穿心蓮的定量指標。4個二萜內酯類成分總和的平均值在莖中為0.54%,葉中為2.61%,地上部分為1.92%,說明4個二萜內酯類成分含量在葉中最高。按2015年版《中國藥典》規定,穿心蓮中穿心蓮內酯和脫水穿心蓮內酯總量不得少于0.8%,所有合格樣品的收集部位基本為葉和地上部分,而收集部位為莖的樣品含量均不合格。電子眼的數據經過PCA后,50批不同商品規格的穿心蓮樣品在無監督模式下大體被分為2個部分,即莖部分和葉、地上部分。但由于藥材顏色是受內在藥效物質、雜質和外界環境因子等多因素影響,所以個別顏色分類存在偏差,如地上部分樣品S4,S6,S15在PCA中和莖的顏色分為1組,但總體來說,顏色分類結果基本可以區分穿心蓮質量的優劣。
顏色和指標成分含量的相關性結果顯示穿心蓮內酯,脫水穿心蓮內酯,14-去氧穿心蓮內酯,新穿心蓮內酯及4個成分的總和與L*呈極顯著負相關(P<0.01),而a*,b*與4個二萜內酯類成分含量的相關性則不具有統計意義,這為傳統經驗顏色鑒別“色綠者為佳”提供了科學依據。合格樣品(葉和地上部分)的L*處于55.674~74.714,不合格樣品(莖)的L*處于69.477~78.605。本實驗引入電子眼對穿心蓮藥材顏色進行了客觀量化,研究穿心蓮中二萜內酯類成分與其顏色的相關性,建立了一種以量化顏色快速評價穿心蓮品質優劣的方法。
參考文獻:張曉,吳宏偉,于現闊等.基于電子眼技術的穿心蓮質量評價[J].中國實驗方劑學雜志,2019,25(01):189-195.DOI:10.13422/j.cnki.syfjx.20181702